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声音测量基础-17“混响理论和混响时间的测量”第3部分-萨宾的混响时间 (公式化的实验方法) -

过去2次,关于混响理论,只出现了公式,讲的都是生硬的话题,所以这次我想稍微柔和一些,介绍一下当时将混响时间这一概念公式化的实验性方法,而不是从理论出发建立Sabine公式。

混响时间公式除Sabine公式以外,还有导出更严密公式的Eyring公式,在隔音、吸音等混响室材料的音响测量标准中,采用的是Sabine公式。除了常数“ K”之外,还有一个优点,即房间容积、室表面积和平均吸音率的3参数可以用简单公式表示。这个Sabine的公式,正如其名,是由Sabine推导出来的,但这并不是根据上次所提出的理论,Sabine通过实验发现,这3个参数是由室内声音的回响长度引起的。

1895年,Harvard大学里新的艺术博物馆(Fogg Art Museum)虽然开放了,但同时完成的演讲厅因混响太长而声誉下降,演讲的清晰度极差。为了解决这个问题,当时的校长是副教授。27岁的Sabine) 中被调用,将出现故障。Sabine首先,我测量了表演者话语结束留在房间里并且听不到的时间。那是5.5也有秒,这个时间12 ~ 15 words有足够的时间说话,事实证明,单词一个接一个地重叠,清晰度变差。Sabine他根据自己的经验,将大量的缓冲带进大厅,利用缓冲等柔软的材料缩短了室内回声的长度。(垫子的长度)我尝试了一个实验来判断缩短的声音之间的关系。

实验结果如下一页图1所示,缓冲垫的长度与回声的长度(倒数)之间存在一定的关系。声源使用管风琴的管道发出512 Hz的声音,从压缩机发送空气以产生恒定的音量以产生声音,停止声音后,直到听不到的时间用秒表测量。

正如您所注意到的,如果暗噪声不稳定,则认为测量值不可靠。Sabine的团队似乎在夜间没有外部噪音时重复测量。我们在教室等各种空间进行了此类实验,发现声音的长度由房间体积和吸音力(现在称为等效吸音面积。吸音力等于房间的总表面积乘以平均吸音率。)决定。

  • 图1吸音和回声时间的倒数的线性关系
    图1吸音和回声时间的倒数的线性关系

Sabine从那时起,它仍然是5波士顿交响乐大厅据说可以进入手指(小泽征尔先生2002年,30担任音乐总监近一年的美国屈指可数的管弦乐团波士顿交响乐团的根据地)我得到了声学设计,并实现了预期混响时间的价值。之后100多年来,混响时间指标一直是反映室内声学性能的最基本、最重要的指标。

现在,在这个世界上,所谓的顶级5被称为“爱乐之家”的音乐厅,包括波士顿交响乐音乐厅在内,都被称为“爱乐之家”。19是世纪后半期建造的音乐厅。顺便提一下,在新年音乐会上有名的维也纳的穆齐克费莱因苏萨尔,1是津。

在这个领域,作为一个经常被称为讽刺的故事,在混响理论建立之前建造的音乐厅仍然是声音最好的音乐厅,室内声音作为科学有助于实践有时在没有的背景下被告知。然而,这些建筑都是被淘汰的极好的音乐厅,后来的音乐厅和歌剧院反映了各种室内声学研究的结果。世界上许多音乐厅的声学效果不亚于19世纪晚期的音乐厅。在谈论声音的好坏时,无论有多少页面,都需要从各个方面进行讨论,所以我会把它留在这里。

无论如何,混响时间是衡量音乐厅声音质量最重要、最可靠的物理指标。即使混响时间相同,有些音乐厅的评价也相差甚远。即使在评价较高的音乐厅,也会因位置(座席)的不同而将声音不好的座席归零。混响时间是以漫射声场为前提的,室内只能定义一个,是无法测量这个差异的指标。

如上所述,仅凭混响时间,音乐厅的声学设计是不够的。在当前的音乐厅声学设计中,室内声压分布,初始反射声和后扩散声的能量比(声音清晰度和分隔性),以及与基于双耳信号的“被声音包围的感觉”高度相关的物理指标。

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  • 参考书目:“音乐的物理学”亚历山大伍德,戴维斯出版社2008年
  • 1参照上述图书Fig13.1制作。

(摘自2010年8月26日发行的电子邮件杂志)